理系にゅーす

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1: 一般人φ ★ 2014/02/16(日) 16:44:30.48 ID:???

これまで何世紀にも渡って地質学者は河川にある石は下流に進むに従ってなぜ丸く、そして小さくなるのかその謎の解明を続けてきた。しかし、これまで地質学者の間では、この理由をはっきりとは解明できずにいた。

普通に考えると石は下流に流されるに従って摩耗されていくことで丸く、そして小さくなると思うだろう。
しかし、そうではなく初めから小さな石だから下流にまで流されてきたという可能性もあるのだ。では一体、本当のところ、なぜ、河川にある石は下流に進むに従って丸く、そして小さくなるとのだろうか?

University of Pennsylvaniaの Douglas Jerolmackは、Budapest University of Technology and Economicsの数学者の協力を得ることでこの難問に挑戦した。その結果、研究チームのモデルは多くの地質学者の考えとは対照的に、石が摩耗されることがこのパターンを形成する主要な要因となっているはいるものの、他にも2つのプロセスが生じることがこのパターンを形成させることを発見した。どういうことかというと、最初の段階として摩耗が生じることで石は丸くなる。
しかし、同時に摩耗によって石が小さくなるためには、石は初めから滑らか(smooth)である必要があることを見つけたのである。

「この回答はこうした地質学上の難問の答えとしては、単純であり、また明確なものとなるでしょう」
とJerolmack は述べる。

このモデルは、河川を石が旅をすることによって摩耗と浸食が生じる過程を説明してくれるだけでなく、また、河川がいつから存在しているのかといった地質学的歴史を解明するための手がかりを提供するものとなるだろう。

最近、火星探査ローバーは火星で河川の流れによって生じたものと見られる丸い石を発見した。このモデルはまた、こうした火星で発見された丸い石から火星にかつてあった河川の形成起源を解明することもできるかもしれない。

そして研究チームはこの研究成果をPLOS ONEを通じて発表した。

地質学におけるこれまでの定説では、河川で生じる丸い石の形成原因は摩耗にあるとは考えていなかった。
地質学者はこれまで、この謎の解明のために多くの実験を行ってきたが、実験の結果、石が摩耗するプロセスは非常にゆっくりとしか進まないため、摩耗ではこの現象は説明することはできないと考えていたのである。そのため、地質学では、この現象の原因は、初めから小さな石が選択的に下流にまで運ばれることにあると考えていた。
この理論に基づくと、上流にある丸くて小さな石ほど、下流まで容易に流されていくことができるということになる。

Budapest Universityは地質学者がとってきたこれまでのアプローチとは異なり、この問題を地質学的問題としては数学的問題として解くことを考えた。研究チームは、石のとがっている部分を数学的にモデル化することで、それらが下流に流されていくことでどれだけ摩耗が生じて丸くなっていくかを方程式化して解いたのである。

この摩耗方程式により石は、高いカーブ曲線を描いている部分は早く摩耗するが、直線に近い部分やマイナスのカーブ曲線の箇所に関しては摩耗は全く生じないことが判った。

この小石の摩耗方程式は、与えられて空間の中で熱がどのように拡散するかを解くための方程式と類似したものであり、両方の方程式は共に、拡散を扱っている点において同じものとなる、と研究チームは述べている。

今、あなたが、河原で丸い小石を拾ったとしよう。研究チームによるこの摩耗方程式を使うことにより、その石がこれまでにどれだけの距離をそしてどれだけの時間をかけて流れてきたかを割り出すことができるようになるのである。

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▽記事引用元 SciecenNewsline(February 12, 2014.)
http://jp.sciencenewsline.com/articles/2014021223440024.html

▽ペンシルベニア大学プレスリリース
http://www.upenn.edu/pennnews/news/penn-geophysicist-teams-mathematicians-describe-how-river-rocks-round

▽PLOS ONE
「How River Rocks Round: Resolving the Shape-Size Paradox 」
http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0088657



河川の石はなぜ丸いのか? 数学者が地質学における長年の謎の解明に成功/米研究の続きを読む

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1: 垂直落下式DDT(大阪府) 2014/01/21(火) 18:16:25.35 ID:tWuLVOrZ0 BE:103033722-PLT(12231) ポイント特典

「突然現れた火星の石」


火星探査車「オポチュニティ」が撮影した前方の地表の写真に、12ソル(ソルは火星日)前まではなかった
小さな石の姿が写っていた。その理由は?


【画像】
http://sankei.jp.msn.com/images/news/140121/wir14012116230000-p1.jpg


米航空宇宙局(NASA)の火星探査車「オポチュニティ」が、どこからともなく現れたかに見える石を発見した。
ミッションの技術者たちは頭を悩ませている。

ドーナツほどの大きさなのに、「Pinnacle Island」(「とがった島」。なお、複数形だと、尖閣諸島の由来となった英語になる)と仰々しい名称を与えられた問題の石は、2014年1月初め、オポチュニティの前に突然、姿を現した。

ミッションの3528ソル目(ソルは火星日、1ソルは24時間39分35.244秒)に撮影された写真には、単なる地表しか写っていない。それが3540ソル目、突如この石が現れた。

オポチュニティの主任科学者であるコーネル大学のスティーヴ・スクワイヤーズは「Discovery News」に対して、「われわれは本当に驚いた」と語っている。「まったくの驚きだった。『ちょっと待て。あれは前はなかったぞ。
そんなのあり得ない。なんてことだ! 前はあそこになかったのに!』という感じだった」

「おあつらえむきに、この石はひっくり返っているようだ。何十億年も火星の大気に触れていなかった面が見えており、どうぞ調査してくださいという状態になっている」とスクワイヤーズ氏。
「まさに思いがけない幸運だ」

http://sankei.jp.msn.com/wired/news/140121/wir14012116230000-n1.htm
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NASAの火星探査車、ついに火星に知的生命の行動痕跡を発見 しかもたった12日前のものの続きを読む

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1: 白夜φ ★ 2013/12/20(金) 22:54:05.19 ID:???

17年に「嫦娥5号」打ち上げ 月サンプル持ち帰りへ

【北京共同】中国の国家国防科学技術工業局の呉志堅報道官は16日、月で採取した土や石のサンプルを地球に持ち帰るため、2017年ごろに無人月探査機「嫦娥5号」を打ち上げる計画を明らかにした。
14日の「嫦娥3号」の月面着陸を受け、北京で記者会見した。

中国の月探査プロジェクトは月の周回、月面着陸、地球への帰還の3段階で構成される。
呉氏は今回の月面着陸成功によって「第2段階の目標が実現した。重要な意義がある」と強調。
中国が遠隔操作や天体観測、極寒の条件で一定の動力を維持する技術などを獲得したとした。

2013/12/16 15:16 【共同通信】

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▽記事引用元 47NEWS 2013/12/16 15:16配信記事
http://www.47news.jp/CN/201312/CN2013121601001779.html



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